【文章內(nèi)容簡介】 （3）井筒數(shù)目的確定為了滿足井下煤炭的提升，需設(shè)置一主井運(yùn)煤。進(jìn)風(fēng)，輔助提升設(shè)置一副井。因井田面積較大，表土層厚度小，所以設(shè)一風(fēng)井專用回風(fēng)，共計(jì)三個(gè)井筒。工業(yè)廣場位置的選擇主要考慮以下因素：（1）應(yīng)使井田兩翼儲(chǔ)量大致平衡，以便利于井下運(yùn)輸、通風(fēng)和生產(chǎn)系統(tǒng)的布置；（2）盡量少占農(nóng)田，盡量做到不搬遷村莊；（3）盡量布置在地質(zhì)條件良好的區(qū)域，同時(shí)應(yīng)保證工業(yè)廣場的地面標(biāo)高高于當(dāng)?shù)刈罡吆樗?；?）盡量減少工業(yè)廣場壓煤損失。根據(jù)以上原則及本礦井的實(shí)際情況，工業(yè)場地的位置選擇在主、副井井口附近布置；工業(yè)場地的形狀和面積，根據(jù)表23所列工業(yè)場地占地面積指標(biāo)，形狀為矩形，長為450 m，寬為400 m。開采水平劃分的依據(jù)：1）是否有合理的帶區(qū)數(shù)目；2）要保證帶區(qū)有合理的服務(wù)年限和足夠的儲(chǔ)量；3）要使帶區(qū)在經(jīng)濟(jì)上合理。在4號煤層中，煤層傾角為3176。左右，屬近水平煤層，同時(shí)設(shè)計(jì)要求巷道系統(tǒng)力求簡單，因此本設(shè)計(jì)采用單水平開拓。確定水平標(biāo)高為389m。本礦地質(zhì)條件簡單，煤層平緩，傾角較小，屬近水平煤層，可以采用帶區(qū)式布置，具體劃分如圖41所示。圖41 帶區(qū)劃分示意圖 1）開拓方案（1）方案一：立井單水平開拓主、副井均采用立井，布置在井田中部工業(yè)廣場內(nèi)，單水平開拓。軌道大巷布置在煤層中，部分為巖巷，其余部分全為煤巷。回風(fēng)大巷，運(yùn)輸大巷布置在煤層中。如圖 。圖 立井單水平開拓圖（2）方案二：雙斜井單水平開拓主副井均采用頂板穿巖斜井，布置在井田中央工業(yè)廣場內(nèi)，單水平開拓。軌道大巷布置在煤層中，部分為巖巷，其余部分全為煤巷?；仫L(fēng)大巷，運(yùn)輸大巷布置在煤層中。如圖 。圖 雙斜井單水平開拓圖（3）方案三：主斜副立井單水平開拓主井采用頂板穿巖斜井，副井采用立井，均布置在井田中部工業(yè)廣場內(nèi)，單水平開拓。軌道大巷布置在煤層中，部分為巖巷，其余部分全為煤巷?；仫L(fēng)大巷，運(yùn)輸大巷布置在煤層中。如圖 。圖 主斜副立井單水平開拓圖以上所提3個(gè)方案開拓水平數(shù)目均相同，區(qū)別在于井筒形式不同，及部分基建、生產(chǎn)費(fèi)用不同。（2）技術(shù)比較上述的所提的三個(gè)方案，開拓水平數(shù)目、大巷的數(shù)目和位置均相同， 并且風(fēng)井都是采用的立井開拓，所不同的是主、副井筒所采用什么形式開拓對于龍泉礦井更為適合。從技術(shù)可行性上看，三個(gè)方案都可行，但是從施工難度和實(shí)際上比較，方案二要遠(yuǎn)優(yōu)于其他方案，首先斜井在施工上比較，工程量比立井少得多，并且難度也低，再者，龍泉礦屬于特大型礦井，該礦井的地質(zhì)條件簡單，煤質(zhì)穩(wěn)定且傾角小，瓦斯涌出量也低，尤其是煤層的埋藏深度屬于淺煤層，表土層不大，圍巖穩(wěn)定對于井筒的維護(hù)費(fèi)用也低，在這樣的條件下斜井開拓要比立井開拓更有優(yōu)勢。斜井井筒的掘進(jìn)技術(shù)和施工的設(shè)備簡單，掘進(jìn)速度較快，也不需要大型的提升設(shè)備，在初期的投資少，建井期短，能較快的實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益。膠帶輸送機(jī)的發(fā)展可滿足實(shí)現(xiàn)井下煤流到地面的連續(xù)運(yùn)輸，運(yùn)輸能力大、效率高，雖然斜井和立井相比井筒要長，但是對于淺煤層來說，井筒長度的影響不大。并且副井采用斜井，對運(yùn)送一些大且長的設(shè)備更方便。但是由于龍泉礦井的可采年限較長，產(chǎn)煤量較大，對于井筒的要求更高，立井在施工的時(shí)間和技術(shù)上雖然都不如斜井，但是在穩(wěn)定上面，立井的穩(wěn)定性要強(qiáng)于斜井，安全生產(chǎn)對于一個(gè)礦井來說至關(guān)重要，所以方案一較為合適。（3）經(jīng)濟(jì)比較1）基價(jià)查詢在進(jìn)行開拓方案比較時(shí)，需要從《煤炭建設(shè)井巷工程概算定額》（2007基價(jià)）（以下簡稱《井巷定額2007》)中可查出各部分基價(jià)。根據(jù)礦井綜合柱狀圖，煤巖特征，表土段可采用普通法施工。(1）方案一主立井，圓形斷面，井筒直徑6m；副立井，圓形斷面， m。①主立井表土段，混凝土砌壁（普通法施工），根據(jù)井筒直徑6 m，支護(hù)形式為混凝土、煤巖類別為軟巖，支護(hù)厚度800 mm等條件。定額編號：0037，基價(jià)145889元/10 m。②主立井基巖段，混凝土砌壁，根據(jù)井筒直徑6 m，支護(hù)形式為混凝土、煤巖類別為中硬巖，支護(hù)厚度450 mm等條件。定額編號：0423，基價(jià)99672元/10 m。③副立井表土段，混凝土砌壁（普通法施工）， m，支護(hù)形式為混凝土、煤巖類別為軟巖，支護(hù)厚度900 mm等條件。定額編號：0043，基價(jià)176902元/10 m。④副立井基巖段，混凝土砌壁，支護(hù)形式為混凝土、煤巖類別為中硬巖，支護(hù)厚度500 mm等條件。定額編號：0440，基價(jià)124542元/10 m。（2）方案二主斜井，半圓拱形斷面， m2，傾角17176。副斜井，半圓拱形斷面， m2，傾角25176。①主斜井表土段，半圓拱形斷面， m2。，暗槽粗料石砌碹，支護(hù)厚度為465 mm等條件。定額編號：0873，基價(jià)40698元/10 m。②主斜井基巖段，半圓拱形斷面， m2。，噴射混凝土，支護(hù)厚度為120 mm等條件。定額編號：1992，基價(jià)31861元/10 m。③副斜井表土段，半圓拱形斷面， m2。，暗槽粗料石砌碹，支護(hù)厚度為465 mm等條件。定額編號：0918，基價(jià)38938元/10 m。④副斜井基巖段，半圓拱形斷面， m2。，噴射混凝土，支護(hù)厚度為120 mm等條件。定額編號：2136，基價(jià)29984元/10 m。（3）方案三主斜井，半圓拱形斷面， m2，傾角17176。副立井，圓形斷面， m。①主斜井表土段，半圓拱形斷面， m2。，暗槽粗料石砌碹，支護(hù)厚度為465 mm等條件。定額編號：0873，基價(jià)40698元/10 m。②主斜井基巖段，半圓拱形斷面， m2。，噴射混凝土，支護(hù)厚度為120 mm等條件。定額編號：1992，基價(jià)31861元/10 m。③副立井表土段，混凝土砌壁（普通法施工），支護(hù)形式為混凝土、煤巖類別為軟巖，支護(hù)厚度900 mm等條件。定額編號：0043，基價(jià)176902元/10 m。④副立井基巖段，混凝土砌壁， m，支護(hù)形式為混凝土、煤巖類別為中硬巖，支護(hù)厚度500 mm等條件。定額編號：0440，基價(jià)124542元/10 m。（2）粗略比較以上所提三個(gè)方案大巷的數(shù)目和位置及開拓水平數(shù)目均相同，井底車廣場也相同，唯一不同的是井筒的形式及部分基建、生產(chǎn)費(fèi)用不同。 表43 方案一的粗略估算費(fèi)用計(jì)算表方案一：立井單水平開拓項(xiàng)目數(shù)量（10 m）基價(jià)（元）費(fèi)用（萬元）費(fèi)用（萬元）基建費(fèi)用（萬元）主立井開鑿表土段5145889基巖段37．599672副立井開鑿表土段5176902基巖段124542井底車場巖 巷47520小計(jì)生產(chǎn)費(fèi)用（萬元）立井提升系 數(shù)煤量（Mt）提升高度（km）基價(jià)（元/tkm）排水涌水量（m3）時(shí)間（h）服務(wù)年限（年）基價(jià)（元/hm3）7508760大巷運(yùn)輸系數(shù)煤量（Mt）平均運(yùn)距（km）基價(jià)（元/tkm）小計(jì)合計(jì)費(fèi)用（萬元） 表44 方案二的粗略估算費(fèi)用計(jì)算表方案二：雙斜井單水平開拓項(xiàng)目數(shù)量（10m）基價(jià)（元）費(fèi)用（萬元）費(fèi)用（萬元）基建費(fèi)用（萬元）主斜井開鑿表土段40698基巖段31861副斜井開鑿表土段38938基巖段29984井底車場巖 巷10047520小計(jì)生產(chǎn)費(fèi)用（萬元）斜井提升系數(shù)煤量（Mt）提升高度（km）基價(jià)（元/hm3）排水涌水量（m3）時(shí)間（h）服務(wù)年限（年）基價(jià)（元/hm3）7508760大巷運(yùn)輸系數(shù)煤量（Mt）平均運(yùn)距（km）基價(jià)（元/tkm）小計(jì)合計(jì)費(fèi)用（萬元）表45 方案三的粗略估算費(fèi)用計(jì)算表方案三：主斜副立井單水平開拓項(xiàng)目數(shù)量（10 m）基價(jià)（元）費(fèi)用（萬元）費(fèi)用（萬元）基建費(fèi)用（萬元）主斜井開鑿表土段40698基巖段31861副立井開鑿表土段5176902基巖段35124542井底車場巖 巷10047520小計(jì)生產(chǎn)費(fèi)用（萬元）斜井提升系數(shù)煤量（Mt）提升高度（km）基價(jià)（元/tkm）排水涌水量（m3）時(shí)間（h）服務(wù)年限（年）基價(jià)（元/hm3）7508760大巷運(yùn)輸系數(shù)煤量（Mt）平均運(yùn)距（km）基價(jià)（元/tkm）小計(jì)合計(jì)費(fèi)用（萬元） 表46 開拓方案匯總表方案方案一方案二方案三名稱立井單水平開拓斜井單水平開拓主斜副立單水平開拓基建費(fèi)用（萬元）生產(chǎn)費(fèi)用（萬元）合計(jì)（萬元）百分比100%%%通過經(jīng)濟(jì)比較，可以知道，本井田采用方案一（雙立井開拓））所花費(fèi)的費(fèi)用較少。龍泉井田開采的為4號煤層，煤層厚，近水平，地質(zhì)條件簡單且煤層的賦存穩(wěn)定，埋藏淺，涌水量不大，并且龍泉井田的開采年限較長，對礦井的主要開拓巷道的要求較為嚴(yán)格，立井相比較斜井而言雖然在施工方面較為困難，但是立井在運(yùn)用的方面來說比較適合龍泉礦的實(shí)際情況。所以采用立井開拓較好。所以立井開拓的開拓方式比較適合本礦井。在技術(shù)上，立井的開拓滿足高產(chǎn)高效大型礦井未來的發(fā)展需要，在經(jīng)濟(jì)上立井開拓所花費(fèi)的費(fèi)用也比較少。由于該礦井的煤層的埋深較淺，為50 m，煤層賦存穩(wěn)定且地質(zhì)條件簡單，采用立井形式的礦井主運(yùn)輸大巷可采用皮帶運(yùn)輸，這對于特大型礦井來說，滿足煤炭生產(chǎn)和運(yùn)輸?shù)男枰?綜上所述，由于本井田地質(zhì)構(gòu)造簡單，煤層埋藏較淺，煤層賦存穩(wěn)定，又屬近水平煤層，最終考慮選用方案一，立井單水平開拓。（1）主要大巷布置在煤層中，采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)煤，采用無軌膠輪車運(yùn)輸。主運(yùn)輸大巷兩側(cè)直接布置分帶工作面，巷道支護(hù)方面全部實(shí)現(xiàn)了錨桿化；（2）近水平煤層條件下，主運(yùn)輸采用強(qiáng)力膠帶輸送機(jī)，輔助運(yùn)輸采用防爆低污染柴油機(jī)為動(dòng)力的無軌膠輪車；（3）配合使用部分?jǐn)嗝婢蜻M(jìn)機(jī)掘巷，使煤巷掘進(jìn)速度加快。為滿足采煤工作面通風(fēng)、運(yùn)輸?shù)男枰?，一般回采巷道布置多采用雙巷布置方式。（4）井下煤炭運(yùn)輸全部采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)從井下工作面至地面連續(xù)運(yùn)輸。井下輔助運(yùn)輸采用無軌膠輪車運(yùn)輸系統(tǒng)，即大型設(shè)備及長材自地面用平板車沿軌道系統(tǒng)運(yùn)至井底車場換裝站換裝后，再用支架搬運(yùn)車輛運(yùn)至使用地點(diǎn)；小型設(shè)備、材料采用無軌膠輪車自地面直接運(yùn)抵工作面；人員自地面乘罐籠下井后，轉(zhuǎn)乘無軌膠輪車直達(dá)工作面；井下少量排矸用無軌膠輪車就近運(yùn)至矸石充填系統(tǒng)充填巷道。（1） 主井 Mt/a，為了保證提升能力，主井決定采用兩對12 t底卸式箕斗提煤。主井井筒斷面見圖45，詳細(xì)參數(shù)見表411。圖45 主井?dāng)嗝鎴D表411 主井?dāng)嗝婕夹g(shù)特征表井型 Mt/a井筒直徑 (m)井深425 (m)凈斷面積 (m2)基巖段毛斷面 (m2)表土段毛斷面 (m2)提升容器 t箕斗，多繩摩檫輪提升機(jī)井筒支護(hù)混凝土砌碹厚400 (mm)充填混凝土厚100 (mm)（2）副井副立井擔(dān)負(fù)全礦矸石的提升和人員、材料、設(shè)備、大件等的升降作業(yè)任務(wù)， m， t雙層四車多繩罐籠作為主要提升容器，還裝備一對長材交通罐籠帶平衡錘作為輔助提升容器，還設(shè)有梯子間作為安全出口，此外還設(shè)有管子道、電纜道等設(shè)施。副井井筒斷面見圖46，詳細(xì)參數(shù)見表412。圖46 副井?dāng)嗝鎴D表412 副井?dāng)嗝婕夹g(shù)特征表井 型 Mt/a井筒直徑 (m)井 深 (m)凈斷面 (m2)基巖段毛斷面 (m2)表土段毛斷面 (m2)提升容器 t雙層四車加寬加長多繩罐籠、 t雙層四車多繩罐籠、長材交通罐籠井筒支護(hù)混凝土砌碹厚400 (mm)充填混凝土厚100 (mm)（3）風(fēng)井風(fēng)井井筒斷面見圖47，具體參數(shù)見表413。圖47 風(fēng)井?dāng)嗝鎴D表413 風(fēng)井?dāng)嗝婕夹g(shù)特征表井 型 Mt/a井筒直徑5 (m)井 深377 (m)凈斷面 (m2)基巖段毛斷面 (m2)表土段毛斷面 (m2)井筒支護(hù)混凝土砌碹厚600(mm)（4）風(fēng)速驗(yàn)算通風(fēng)過程中副井為進(jìn)風(fēng)井，污風(fēng)從回風(fēng)井排出，各井筒斷面的大小必須滿足風(fēng)速要求的規(guī)定。經(jīng)第九章風(fēng)速驗(yàn)算可知，設(shè)計(jì)的井筒符合風(fēng)速要求。礦井為立井開拓，煤炭由運(yùn)輸大巷運(yùn)至井底煤倉，后經(jīng)箕斗提升運(yùn)至地面；物料經(jīng)副井運(yùn)至井底車場，經(jīng)井底車場由無軌膠輪車運(yùn)到帶區(qū)；少量矸石由礦車直接排運(yùn)到非通行的巷道橫貫中。（1）井底車場的形式和布置方式井底車場是位于開采水平，井筒附近的一組巷道和硐室的總稱，是連接井筒提升與大巷運(yùn)輸?shù)臉屑~，擔(dān)負(fù)著煤、矸石、物料、人員